5,459 research outputs found

    Epilepsy Mortality: Leading Causes of Death, Co-morbidities, Cardiovascular Risk and Prevention

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    a reuptake inhibitor selectively prevents seizure-induced sudden death in the DBA/1 mouse model of sudden unexpected ... Bilateral lesions of the fastigial nucleus prevent the recovery of blood pressure following hypotension induced by ..

    NVRAM as an enabler to new horizons in graph processing

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    A deep phenotyping approach to understand major depressive disorder and responses to antidepressant pharmacotherapy

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    Major depressive disorder (MDD) is a debilitating psychiatric disorder characterised by a complex underlying biology and poor response to pharmacological antidepressant strategies. Given the heterogeneity of MDD and the diverse range of available treatment options, there is an increasing desire to develop and implement precision medicine approaches to tailor existing treatment strategies to the biological system of the individual. In this thesis, high-resolution omics data (connectomics [fMRI], metabolomics [1H NMR] and immunomics [inflammatory cytokines]) collected from the Canadian Biomarker Integration Network in Depression (CAN-BIND) study has been integrated to facilitate the deep phenotyping of MDD. In addition, this approach has been used to predict the treatment response to two common antidepressant drugs, monotherapy with the selective serotonin reuptake inhibitor (SSRI) escitalopram (10-20 mg) or combination therapy with escitalopram and the dopaminergic antipsychotic aripiprazole (2-10 mg). This approach identified a multi-modal panel of sex-specific biomarkers of MDD and treatment response, highlighting a strong immunometabolic component in depressed males, but not females. Unsupervised clustering methods indicated the superiority of biological (neuroimaging) over symptom-based (clinical questionnaires) data for the stratification of patients into MDD subtypes with differential response to treatment. More importantly, a set of multi-modal, sex-specific biomarkers were identified that predicted treatment response with escitalopram monotherapy (84.7% accuracy) or aripiprazole augmentation (88.5% accuracy). In addition to highlighting potential new aspects of the biology of MDD (e.g. relevance of lipoprotein size and density for their relation to depression), this work is one of the first attempts to apply systems biology approaches to high-resolution biological data from a large clinical trial to predict later treatment outcome. With the validation of the findings presented in this thesis in independent cohorts, and with further development of omics technologies, leading to cheaper and high-throughput screening of the patient population, pre-dose biomarkers have the potential to achieve personalised treatment. Each year, escitalopram and aripiprazole are prescribed to an estimated 26 million and 7 million individuals respectively, and over one third of them do not respond. Thus, being able to predict response to antidepressant medication from baseline biomarkers has enormous clinical and socioeconomic benefits.Open Acces

    Transition pathways to sustainable agricultural water management: A review of integrated modeling approaches

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    Agricultural water management (AWM) is an interdisciplinary concern, cutting across traditional domains such as agronomy, climatology, geology, economics, and sociology. Each of these disciplines has developed numerous process-based and empirical models for AWM. However, models that simulate all major hydrologic, water quality, and crop growth processes in agricultural systems are still lacking. As computers become more powerful, more researchers are choosing to integrate existing models to account for these major processes rather than building new cross-disciplinary models. Model integration carries the hope that, as in a real system, the sum of the model will be greater than the parts. However, models based upon simplified and unrealistic assumptions of physical or empirical processes can generate misleading results which are not useful for informing policy. In this article, we use literature and case studies from the High Plains Aquifer and Southeastern United States regions to elucidate the challenges and opportunities associated with integrated modeling for AWM and recommend conditions in which to use integrated models. Additionally, we examine the potential contributions of integrated modeling to AWM - the actual practice of conserving water while maximizing productivity. Editor's note: This paper is part of the featured series on Optimizing Ogallala Aquifer Water Use to Sustain Food Systems. See the February 2019 issue for the introduction and background to the series.Peer reviewedPlant and Soil Science

    Modeling and optimization of systems for nutrient recovery from livestock waste

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    [EN] Nutrient pollution of waterbodies is a major worldwide water quality problem. Excessive use and discharge of nutrients can lead to eutrophication of fresh and marine waters, resulting in environmental problems associated with algal blooms and hypoxia, public health issues related to the release of toxins, and freshwater scarcity. Agricultural activities are one of the main contributors to anthropogenic nutrient releases. Focusing on the livestock industry, the releases of nutrients (mainly phosphorus and nitrogen) result from the production of large amounts of organic waste. Particularly, the manure generated in the concentrated animal feeding operations (CAFOs) is a considerable challenge due to the high rates and spatial concentration of the organic waste generated. The abatement of nutrient releases from livestock facilities is a step to address the environmental problem of nutrient pollution. This thesis aims at the holistic assessment of waste treatment processes and management practices for the effective recovery of nutrients from livestock waste. We have performed techno-economic assessments of phosphorus and nitrogen recovery technologies for livestock facilities to determine the systems which implementation in CAFOs is more viable, as well as the potential integration of nutrient recovery technologies with biogas production systems. Based on the information obtained in these studies, a geospatial evaluation of the impact of phosphorus recovery by deploying phosphorus recovery systems at CAFOs in the watersheds of the United States has been carried out. After establishing the most suitable type of processes for phosphorus recovery, a decision-making support tool for the assessment and selection of phosphorus recovery technologies based on technical, economic, and environmental criteria of each CAFO has been developed. Finally, this tool has been used for the design and analysis of incentive policies to promote the implementation of phosphorus recovery processes at CAFOs, including the fair allocation of incentives in limited budget scenarios. These studies are intended to contribute to the development and implementation of sustainable nutrient management strategies at livestock facilities, addressing one of the major water quality problems around the globe, and promoting the transition to a more sustainable paradigm for food production

    Achieving human and ecological well-being through sustainable development goals (SDGs) : a case study of Iran

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    Doutoramento em Estudos de DesenvolvimentoThis thesis investigates on the contribution of Sustainable Development Goals (SDGs) in transitioning toward an economy based on human and ecological well-being. This thesis has developed in two parts: Part One focuses on the literature review of the Human and Ecological Well-being and the SDGs, which provides the theoretical basis for Part Two, which focuses on Systems Dynamics Model of SDGs for Iran, which explores the research questions through an empirical inquiry. In the theoretical part, it reviews the conceptions of human and ecological well-being from an interdisciplinary perspective. Further it analyzes the role of SDGs in transitioning toward an economy based on human and ecological well-being. Then based on thermodynamics model of sustainability, and end-means continuum of Daly (1991) it proposes a conceptual framework which considers the interactions among goals of SDGs and distinguishes between means and ends which enhances the contribution of SDGs to human and ecological well-being. The empirical part of this thesis measures this transition through presenting a systems dynamics model of four SDGs (SDG-1, SDG-8, SDG-12, and SDG-13) for Iran. The model is used to generate four possible stories about the implementation of SDGs in the future of Iranian economy from 2020 to 2050: two conventional scenarios (Business as Usual, and Inclusive Growth), and two transformational ones (Steady State Economy, and Well-being for People and Planet). The performance of the Iranian economy for progressing SDGs is monitored through four SDGs Indexes, and a Combined Index of four SDGs. The results of the simulation of the SDGs model of Iran shows that transformational scenarios provide better pathway in comparison to conventional scenarios for achieving SDGs. This thesis concludes that new economic system that is based on transformational policy changes and extraordinary efforts are required for progress in achieving SDGs and delivering human and ecological well-being.Esta tese investiga a contribuição dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) na transição para uma economia baseada no bem-estar humano e ecológico. Este estudo identifica três questões principais de pesquisa (RQs): RQ1) Como contribuir para a transição de uma economia baseada no crescimento econômico para uma baseada no bem-estar humano e ecológico? RQ2) Como a Agenda 2030 da ONU de ODS se relaciona e contribui para o bem-estar humano e ecológico? RQ3) Os ODS selecionados poderiam ser alcançados no Irã até 2050 por meio de uma abordagem integrada para melhorar o bem-estar humano e ecológico? Para responder a essas perguntas, o presente trabalho é composto por duas partes: a primeira parte enfoca teoricamente no Bem-estar Humano e Ecológico e nos ODS. A segunda parte é constituído pela elaboração de um Modelo em Sistemas Dinâmicos sobre os ODS, que procura explorar as questões de pesquisa por meio uma investigação empírica. Destaca-se que as duas partes são complementares. A parte teórica revisa as concepções de bem-estar humano e ecológico em uma perspectiva interdisciplinar. Este estudo se baseia na discussão do bem-estar humano que vai além dos aspectos meramente econômicos e explica que o bem-estar humano e ecológico estão inter-relacionados e a importância do mesmo. É explorado os aspectos multidimensionais do bem-estar humano e ecológico e os categoriza em três aspectos inter-relacionados de social, econômico e ambiental. Esta pesquisa considera o bem-estar humano e ecológico para enfatizar o fato de que o bem-estar humano depende do bem-estar ecológico. Portanto, permanecer dentro dos limites planetários é essencial para alcançar o bem-estar humano. Além disso, ele revisa a compreensão e a interpretação do bem-estar na literatura iraniana e, em seguida, compara-a com a literatura de língua inglesa convencional. Através da revisão da literatura com o continuum fins-meios de Daly (1991) em seu centro, esta tese acrescenta às críticas existentes sobre a consideração do crescimento econômico como o objetivo principal da economia dominante, o que ainda leva à proposição de uma estrutura. considerar o bem-estar humano e ecológico como o objetivo final da economia. Essa revisão ajudou a fortalecer as críticas existentes ao crescimento econômico como o objetivo final da economia do ponto de vista da sustentabilidade e do bem-estar. Ainda que muitos países desenvolvidos e em desenvolvimento continuem a pensar no crescimento econômico como o objetivo final de suas economias, este estudo junta-se aos apelos para uma transição de meramente considerar o crescimento econômico como o objetivo final em direção a uma economia baseada no bem-estar humano e ecológico. Além disso, analisa o papel de agendas alternativas (além do PIB, decrescimento e economia de estado estacionário e metas globais), com foco específico nos ODS, na transição para uma economia baseada no bem-estar humano e ecológico. Portanto, ele se concentra nos desafios e riscos que enfrentamos na implementação dos ODS. Esta pesquisa explica as críticas existentes sobre os ODS em relação à obtenção do bem-estar humano e ecológico, incluindo 1) ser baseado no modelo de três pilares de sustentabilidade, 2) desconsiderar as interações entre objetivos e metas (Costanza, Daly, et al. 2016a; ICSU 2017; Nilson et al. 2016, e 3) ausência de um objetivo final (Costanza, Daly, et al. 2016a; ICSU e ISSC, 2015). Em seguida, com base no modelo termodinâmico de sustentabilidade, e meio-fim continuum de Daly (1991), ele propõe um quadro conceitual que considera as interações entre os objetivos dos ODS e distingue entre meios e fins o que aumenta a contribuição dos ODS para o bem-estar humano e ecológico. A estrutura do contínuo fins-meios fornece uma base sólida para defender o “bem-estar humano e ecológico” como o objetivo final desejável. A parte empírica do presente trabalho mede essa transição através da apresentação de um modelo de sistemas dinâmicos composto por quatro ODS (ODS-1 (Sem Pobreza), ODS-8 (Crescimento Econômico e Trabalho Decente), ODS-12 (Consumo e Produção Sustentáveis) e ODS -13 (Ação Climática)) para o Irã. O modelo é usado para gerar quatro cenários possíveis sobre a implementação dos ODS no futuro da economia iraniana de 2020 a 2050: dois cenários convencionais (Business as usual e Crescimento Inclusivo) que são baseados em políticas convencionais, e dois transformacionais (Economia Estacionária e Bem-estar para as Pessoas e o Planeta) que se baseiam em políticas transformacionais. 1) Cenário de Business as usual apenas projeta as tendências atuais no futuro, 2) Cenário de crescimento inclusivo é projetado para ter mais igualdade de renda e crescimento econômico mais rápido, no cenário Estado Estacionário medidas são introduzidas para melhorar o aspectos sociais e ambientais, embora tenha crescimento econômico zero, e 4) Cenário de Bem-estar para as Pessoas e o Planeta é projetado para melhorar os aspectos socioeconômicos e ambientais da economia iraniana para alcançar os ODS no Irã. O desempenho da economia iraniana para o progresso dos ODS é monitorado por meio de quatro índices de ODS que são medidos com base na média aritmética dos indicadores selecionados para cada ODS, que incluem pobreza, crescimento do PIB, desigualdade de renda, taxa de desemprego, trabalho decente, proporção de investimento em energia renovável para PIB, emissões de CO2 e pegada ecológica, que contribuem para o objetivo final do bem-estar humano e ecológico. Para mensurar de forma mais amplas os cenários projetados sobre a implementação desses quatro ODS, um Índice Combinado de quatro Índices ODS é medido com base na média aritmética dos índices do ODS-1, ODS-8, ODS-12 e o SDG-13. O Índice Combinado de quatro ODS mostra, em média, qual dos cenários oferece um caminho melhor para atingir esses quatro ODS. A análise de tais índices pode ajudar a informar a formulação de políticas sociais, econômicas e ambientais no Irã. Os resultados das simulações mostram que nos cenários convencionais o Índice Combinado de quatro ODS está diminuindo ao longo do tempo em comparação com o ano base de 2020. Por outro lado, o Índice Combinado de quatro ODS em cenários transformacionais melhora futuramente em comparação ao ano base 2020. Dentre esses quatro cenários, o cenário de Bem-estar para as Pessoas e o Planeta oferece o melhor caminho possível para o alcance dos ODS. Além disso, o modelo de ODS do Irã analisa a implementação dos ODS por meio de uma economia estacionária, cujos resultados ilustram que fornece um caminho melhor para atingir os ODS em comparação com os cenários convencionais. Portanto, os resultados da simulação do modelo de ODS do Irã mostram que os cenários transformacionais fornecem um caminho melhor em comparação com os cenários convencionais para atingir os ODS. Isso significa que políticas transformacionais e mudanças no sistema econômico atual são necessárias para cumprir os ODS. Este estudo conclui que os ODS têm potencial para contribuir para o bem-estar humano e ecológico, no entanto, sua contribuição poderia ser maior se for baseada em uma abordagem de sustentabilidade forte, distinguindo entre meios e objetivos e definindo um objetivo final. Os ODS são metas ambiciosas e, portanto, alcançá-los até 2030 é muito difícil, especialmente em países em desenvolvimento que enfrentam falta de recursos financeiros, infraestrutura, etc. O Irã está enfrentando alguns obstáculos na implementação dos ODS, incluindo a implementação fraca e desorganizada dos planos, além de negligenciar as interações entre três sistemas de economia, sociedade e meio ambiente, falta de energia renovável, falta de consciência ambiental, falta de dados de alta qualidade e visões paradoxais na implementação dos ODS da ONU no Irã. O presente estudo conclui que um novo sistema econômico baseado em mudanças de política transformacional e esforços extraordinários são necessários para o progresso no alcance dos ODS. Essa transformação no sistema econômico preenche a lacuna entre três sistemas de economia, sociedade e meio ambiente, ao prestar atenção detalhada às interações entre os objetivos dos ODS. Atualmente, estamos enfrentando questões complexas como mudanças climáticas, desigualdades, etc. que não podem ser resolvidas se considerarmos o crescimento como um objetivo final da economia. Portanto, ter uma perspectiva de pensamento sistêmico é necessário para ser capaz de enfrentar todas as crises. É necessário passar de uma economia baseada no crescimento econômico para uma economia baseada no bem-estar humano e ecológico.info:eu-repo/semantics/publishedVersio
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